Hocmai Forum 
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!
ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.
Bài 14: MẠCH CÓ [imath]R,L,C[/imath] MẮC NỐI TIẾP
Phần 1: LÝ THUYẾT + CÂU HỎI LIÊN QUAN
Phần 1: LÝ THUYẾT + CÂU HỎI LIÊN QUAN
I. Phương pháp giản đồ Fre-nen
1/ Định luật về điện áp tức thời
Trong mạch xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch bằng tổng đại số các điện áp tức thời giữa hai đầu của từng đoạn mạch ấy
C1
Định luật về hiệu điện thế trong mạch điện một chiều gồm nhiều điện trở mắc nối tiếp: Hiệu điện thế trong mạch điện một chiều gồm nhiều điện trở mắc nối tiếp bằng tổng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở.
[imath]U=U_1+U_2 + U_3 +.... + U_n[/imath]
2/ Phương pháp giản đồ Fre-nen
| + Phép cộng đại sống các đại lượng xoay chiều hình [imath]\sin[/imath] (cùng tần số) được thay thế bằng phép tổng hợp các vectơ quay tương ứng. + Các thông tin về tổng đại số phải tính (giá trị hiệu dụng, độ lệch pha) được hoàn toàn xác định bằng các tính toán trên giản đồ Fre-nen tương ứng. |  |
C2
| Vị trí tương hỗ của các vectơ quay [imath]\overrightarrow{U}[/imath] và [imath]\overrightarrow{I}[/imath] trong bảng [imath]14.1[/imath]: - Mạch chỉ có [imath]R[/imath]: [imath]u,i[/imath] cùng pha nên [imath]\overrightarrow{U_R}[/imath] hợp với [imath]\overrightarrow{i}[/imath] góc [imath]0^{\circ}[/imath]. Hay [imath]\overrightarrow{U_R}[/imath] song song cùng chiều [imath]\overrightarrow{i}[/imath] - Mạch chỉ có [imath]C[/imath] [imath]u[/imath] trễ [imath]\dfrac{\pi}{2}[/imath] so với [imath]i[/imath] nên [imath]\overrightarrow{U_C}[/imath] hợp với [imath]\overrightarrow{i}[/imath] góc [imath]-90^{\circ}[/imath]. Hay [imath]\overrightarrow{U_C}[/imath] hợp với [imath]\overrightarrow{i}[/imath] góc [imath]90^{\circ}[/imath] và hướng xuống. - Mạch chỉ có [imath]L[/imath] [imath]u[/imath] sớm [imath]\dfrac{\pi}{2}[/imath] so với [imath]i[/imath] nên [imath]\overrightarrow{U_L}[/imath] hợp với [imath]\overrightarrow{i}[/imath] góc [imath]90^{\circ}[/imath]. Hay [imath]\overrightarrow{U_L}[/imath] hợp với [imath]\overrightarrow{i}[/imath] góc [imath]90^{\circ}[/imath] và hướng lên. |  |
II. Mạch có [imath]R,L,C[/imath] mắc nối tiếp
1/ Định luật Ôm cho đoạn mạch có [imath]R,L,C[/imath] mắc nối tiếp
Tổng trở: [imath]Z=\sqrt{R^2 + (Z_L-Z_C)^2}[/imath]
Cường độ dòng điện hiệu dụng: [imath]I=\dfrac{U}{Z}=\dfrac{U}{\sqrt{R^2 + (Z_L-Z_C)^2}}[/imath]
C3
| Khi [imath]U_L>U_C[/imath] ta có giản đồ Fre-nen như hình bên Từ hình vẽ: [imath]U^2=U_R^2 + U_{LC}^2=U_R^2+(U_L-U_C)^2 = I^2 .[R^2+(Z_L-Z_C)^2][/imath] [imath]\Rightarrow I=\dfrac{U}{\sqrt{R^2+(Z_L-Z_C)^2}}=\dfrac{U}{Z}[/imath] Với [imath]Z=\sqrt{R^2+(Z_L-Z_C)^2}[/imath] |  |
2/ Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện
Gọi [imath]\varphi[/imath] là độ lệch pha của [imath]u[/imath] đối với [imath]i[/imath]
ta có: [imath]\tan \varphi = \dfrac{U_L-U_C}{U_R}=\dfrac{Z_L-Z_C}{R}[/imath]
3/ Cộng hưởng điện
Nếu [imath]Z_L=Z_C[/imath] thì [imath]\tan \varphi =0[/imath], suy ra [imath]\varphi =0[/imath]. Dòng điện cùng pha với điện áp.
Khi đó tổng trở [imath]Z=R[/imath]. Cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị lớn nhất và bằng: [imath]I=\dfrac{U}{R}[/imath]
Đó là hiện tượng cộng hưởng điện.
Điều kiệ để có cộng hưởng điện:
[imath]Z_L=Z_C \Rightarrow \omega L=\dfrac{1}{\omega C} \Rightarrow \omega^2 LC =1[/imath]
| Tổng kết - Tổng trở của mạch [imath]R L C[/imath] nối tiếp: [imath]Z=\sqrt{R^2 + (Z_L-Z_C)^2}[/imath] - Định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có [imath]R,L,C[/imath] mắc nối tiếp: [imath]I=\dfrac{U}{Z}[/imath] - Công thức tính góc lệch pha [imath]\varphi[/imath] giữa điện áp và dòng điện: [imath]\tan \varphi = \dfrac{Z_L-Z_C}{R}[/imath] + Nếu [imath]Z_L > Z_C[/imath]: Điện áp [imath]u[/imath] sớm pha so với dòng điện [imath]i[/imath] + Nếu [imath]Z_L < Z_C[/imath]: Điện áp [imath]u[/imath] trễ pha so với dòng điện [imath]i[/imath] - Cộng hưởng điện xảy ra khi [imath]Z_L=Z_C[/imath] hay [imath]\omega ^2 LC =1[/imath] Khi đó [imath]I[/imath] sẽ lớn nhất: [imath]I=\dfrac{U}{Z}[/imath] |
-----------
Xem thêm: HỆ THỐNG MỤC LỤC CÁC BÀI VẬT LÍ 12
